FR2554170A1 - COMBUSTION SYSTEM FOR A GAS TURBINE ENGINE - Google Patents

COMBUSTION SYSTEM FOR A GAS TURBINE ENGINE Download PDF

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Abstract

LE SYSTEME DE COMBUSTION 9, 99 POUR MOTEUR A TURBINE A GAZ 1 COMPORTE UNE BOUCLE DE REACTION 81, 82, 91, 108, 110, 112 QUI ENGENDRE UN AMORTISSEMENT POSITIF POUR LE CONTROLE DE L'INSTABILITE DE LA COMBUSTION, EN PARTICULIER LE VROMBISSEMENT DANS LES SYSTEMES DE POST-COMBUSTION 8 MAIS EGALEMENT DANS AU MOINS QUELQUES CAS DE GRONDEMENT DE COMBUSTION DANS LES SYSTEMES DE COMBUSTION PRINCIPAUX 99. LA BOUCLE DE REACTION COMPORTE UN CAPTEUR 81, 108, UNE UNITE DE COMMANDE 82, 110 ET UN EXCITATEUR 91, 112. L'UNITE DE COMMANDE AJUSTE LA FORCE DU SIGNAL DU CAPTEUR, LEQUEL CAPTE UN PARAMETRE DU PROCESSUS DE COMBUSTION INSTABLE, VARIANT CYCLIQUEMENT, ET FAIT VARIER DE FACON APPROPRIEE LA VALEUR DU DEPHASAGE ET DE L'AMPLIFICATION DU SIGNAL AFIN D'OBTENIR UN SIGNAL DU CAPTEUR DE FORCE MINIMALE, TOUT CELA ETANT OBTENU EN ACCORDANT L'EXCITATEUR AVEC LE SIGNAL DEPHASE ET AMPLIFIE AFIN DE CHANGER LES CONDITIONS AUX LIMITES DU PROCESSUS DE COMBUSTION ET D'ELIMINER PAR LA L'INSTABILITE DE LA COMBUSTION.COMBUSTION SYSTEM 9, 99 FOR A GAS TURBINE ENGINE 1 HAS A REACTION LOOP 81, 82, 91, 108, 110, 112 WHICH GENERATES POSITIVE DAMPING FOR THE CONTROL OF COMBUSTION INSTABILITY, ESPECIALLY LOSS IN POST-COMBUSTION SYSTEMS 8 BUT ALSO IN AT LEAST A FEW CASES OF COMBUSTION RUMMING IN MAIN COMBUSTION SYSTEMS 99. THE REACTION LOOP HAS A SENSOR 81, 108, A CONTROL UNIT 82, 110 AND AN EXCITER 91, 112. THE CONTROL UNIT ADJUSTS THE SENSOR SIGNAL STRENGTH, WHICH RECEIVES A PARAMETER OF THE UNSTABLE, CYCILICALLY VARIABLE COMBUSTION PROCESS, AND ADAPTS THE VALUE OF THE PHASE AND AMPLIFICATION OF THE SIGNAL IN ORDER TO OBTAIN A SIGNAL OF THE MINIMUM FORCE SENSOR, ALL OF THIS IS OBTAINED BY TUNING THE EXCITER WITH THE SIGNAL DEPHASE AND AMPLIFYING IN ORDER TO CHANGE THE LIMIT CONDITIONS OF THE COMBUSTION PROCESS AND ELIMINATE BY THE INSTABILITY OF COMBUSTION.

Description

1. La présente invention a pour objet un système de combustion pour moteur1. The subject of the present invention is a combustion system for an engine.

à. turbines à gaz et concerne en particulier le contrôle du phénomène de combustion instable tel qu'il se manifeste par exemple dans le vrombissement de post-combustion ("reheat buzz") et  at. gas turbines and concerns in particular the control of the phenomenon of unstable combustion as it manifests for example in the post-combustion buzz ("reheat buzz") and

dans le grondement de combustion ("Combustion rumble").  in the roar of combustion ("Combustion rumble").

Le vrombissement de post-combustion est le nom donné au bruit engendré par les oscillations dues à la combustion dans un système de post- combustion. Il comprend  Post-combustion roar is the name given to the noise generated by the oscillations due to combustion in a post-combustion system. He understands

les vibrations des accrocheurs de flamme et d'autres élé-  the vibrations of flame catchers and other elements

ments du système de post-combustion. Les oscillations ont tendance à être instables et elles peuvent croître en amplitude jusqu'à constituer une menace pour l'intégrité  post-combustion system. Oscillations tend to be unstable and can grow in amplitude to threaten integrity

du système, soit à court terme à cause des contraintes ex-  of the system, either in the short term due to the ex-

cessives exercées sur les éléments, soit à long terme à.  long term exerted on the elements, ie in the long term.

cause des réductions excessives du temps d'usure.  causes excessive reductions in wear time.

Il est déjà connu de réduire le vrombissement  It is already known to reduce whirring

de post-combustion,soit en modifiant la chambre de combus-  post-combustion, either by modifying the combustion chamber

tion, soit en prévoyant une augmentation de la poussée de la turbine de façon à éviter les conditions de combustion 2. connues pour causer un problème de vrombissement aigu, eu égard à la configuration particulière du système  tion, or by providing for an increase in the thrust of the turbine so as to avoid the combustion conditions 2. known to cause an acute humming problem, having regard to the particular configuration of the system

considéré. Cependant ces palliatifs ont pour conséquen-  considered. However, these palliatives have the consequence of

ce d'augmenter le poids et le coût du moteur à post-com-  this to increase the weight and cost of the post-engine

bustion ou de limiter le taux d'accroissement de la poussée disponible. En outre, la persistance d'un problème de vrombissement, même moins aigu; n'est pas souhaitable car il se traduit également à long terme par l'usure du métal,  bustion or limit the rate of increase in available thrust. In addition, the persistence of a humming problem, even less acute; is not desirable because it also results in long-term wear of the metal,

bien qu'à un niveau moindre.although at a lower level.

Le grondement de combustion est le nom donné au bruit engendré par les inversions momentanées de flux  The roar of combustion is the name given to the noise generated by momentary flow reversals

dans les chambres de combustion principales du moteur à tur-  in the main combustion chambers of the turbo engine

bine à gaz. Ces inversions momentanées de flux ne sont pas souhaitables car elles peuvent limiter les performances du  gas bine. These momentary flow reversals are not desirable as they can limit the performance of the

moteur. Leur origine reste en partie ignorée. Il est possi-  engine. Their origin remains partly unknown. It is possible

ble que l'instabilité de la combustion du mélange de fioul  ble than the instability of combustion of the fuel oil mixture

dans les chambres de combustion soit une des causes du gron-  in the combustion chambers is one of the causes of gron-

dement de combustion, mais jusqu'à présent on ne s'est ja-  of combustion, but so far we have never

mais attaqué au problème qu'en modifiant certains éléments.  but attacked the problem only by modifying certain elements.

La présente invention s'attaque au problème de l'instabilité de la combustion dans un moteur à turbine à gaz - que ce soit dans le système de combustion principal,  The present invention addresses the problem of combustion instability in a gas turbine engine - whether in the main combustion system,

que ce soit dans le système de post-combustion - en chan-  whether in the afterburner - changing

geant de façon réglable les conditions aux limites du pro-  managing the boundary conditions of the pro-

cessus de combustion, conformément aux variations d'au moins  cessation of combustion, in accordance with variations of at least

un paramètre choisi.a chosen parameter.

Selon la présente invention,un système de com-  According to the present invention, a communication system

bustion pour un moteur à turbine à gaz comporte une boucle de réaction pour contrxler l'instabilité de la combustion  bustion for a gas turbine engine has a feedback loop to control combustion instability

dans le système de combustion, la boucle de réaction com-  in the combustion system, the reaction loop

portant;wearing;

- des moyens de captage pour capter un paramè-  - capture means to capture a parameter

tre du processus de combustion instable, variant cyclique-  be of the unstable combustion process, cyclic variant-

ment, et pour émettre un signal lui correspondant;  ment, and to transmit a signal corresponding thereto;

- des moyens de commande pour déphaser et ampli-  - control means for phase shifting and amplifying

fier le signal provenant des moyens de captage; et 3.  trust the signal from the capture means; and 3.

- des moyens d'excitation pour changer les condi-  - means of excitation to change the conditions

tions aux limites du processus de combustion conformé-  limits of the combustion process in accordance with

ment au signal déphasé et amplifié; lesdits moyens de commande comportant des moyens de réglage pour ajuster la force du signal du capteur et  ment to the phase shifted and amplified signal; said control means comprising adjustment means for adjusting the signal strength of the sensor and

faire varier la valeur du déphasage et de l'amplifica-  vary the value of the phase shift and the amplification

tion du signal de façon à obtenir un signal du capteur de force minimale, moyens grâce auxquels l'instabilité de  tion of the signal so as to obtain a signal from the minimum force sensor, means by which the instability of

la combustion est sensiblement éliminée.  combustion is substantially eliminated.

De façon plus détaillée, les moyens de commande peuvent avantageusement comprendre: -des moyens de filtrage passe-bas appropriés, pour laisser passer une gamme prédéterminée des fréquences du paramètre du processus de combustion instable, variant cycliquement; - un déphaseur variable pour déphaser le signal sortant des moyens de captage d'une quantité variable; - un amplificateur à gain variable pour amplifier le signal déphasé d'une quantité variable; et - une unité de surveillance pour ajuster la force du signal sortant du filtre passe-bas et pour changer le gain d'un amplificateur à gain variable et le déphasage  In more detail, the control means can advantageously comprise: suitable low-pass filtering means, to allow a predetermined range of frequencies of the parameter of the unstable combustion process parameter, passing cyclically; a variable phase shifter for phase shifting the signal leaving the means for picking up a variable quantity; - a variable gain amplifier to amplify the phase shifted signal by a variable amount; and - a monitoring unit to adjust the strength of the signal leaving the low-pass filter and to change the gain of a variable gain amplifier and the phase shift

produit par le déphaseur variable jusqu'à ce que le si-  produced by the variable phase shifter until the

gnal sortant du filtre passe-bas soit minimal.  min out of the low pass filter is minimal.

Les moyens de captage peuvent comprendre des ty-  The collection means can include ty-

pes variés de transducteurs capables de fournir aux - moyens de commande un signal électrique correspondant au paramètre du processus de combustion sur lequel on agit; par exemple, peuvent 'tre uti.lisés des transducteurs de vibration,de pression, de bruit (pression acoustique)  various types of transducers capable of supplying the - control means with an electrical signal corresponding to the parameter of the combustion process on which one is acting; for example, can be used vibration, pressure, noise (acoustic pressure) transducers

ou optiques.or optical.

De même, des types variés de transducteurs peuvent être utilisés comme moyens d'excitation, selon la façon dont on a décidé de changer les conditions aux limites du processus de combustion. Par exemple, on peut utiliser des transducteurs qui modulent le flux d'un fluide 4. participant au processus de combustion. On peut obtenir la modulation du flux en provoquant la variation de la  Likewise, various types of transducers can be used as excitation means, depending on how it was decided to change the boundary conditions of the combustion process. For example, transducers can be used which modulate the flow of a fluid 4. participating in the combustion process. The modulation of the flow can be obtained by causing the variation of the

pression dans le fluide et, dans l'un des modes de réali-  pressure in the fluid and in one of the embodiments

sation de l'invention, un.élément à mouvement alternatif tel qu'un diaphragme excité par des forces électroma- gnétiques est utilisé pour imposer des variations de  sation of the invention, a reciprocating element such as a diaphragm excited by electromagnetic forces is used to impose variations in

pression au fioul alimentant le processus de combustion.  oil pressure supplying the combustion process.

Dans un autre mode de réalisation on utilise un oscilla-  In another embodiment, an oscilla-

teur en forme de transducteur du type haut-parleur afin  speaker-shaped transducer in order to

de produire des variations du niveau de pression acousti-  produce variations in the sound pressure level

que dans le processus de combustion et à proximité dudit processus. Des modes de réalisation de l'invention vont être décrits maintenant au moyen d'exemples donnés avec référence aux dessins annexes, sur lesquels: La figure 1 est une représentation schématique en coupe transversale d'un moteur à turbine à gaz équipé d'un système de combustion principal et d'un système de post-combustion selon la présente invention; La figure 2 est un schéma en coupe transversale d'un appareil à tube de Rijke conventionnel; et La figure 3 est un schéma en coupe transversale  only in the combustion process and in the vicinity of said process. Embodiments of the invention will now be described by means of examples given with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a schematic representation in cross section of a gas turbine engine equipped with a system main combustion and a post-combustion system according to the present invention; Figure 2 is a cross-sectional diagram of a conventional Rijke tube apparatus; and Figure 3 is a cross-sectional diagram

d'un appareil à tube de Rijke modifié, équipé d'un systè-  a modified Rijke tube device, equipped with a system

- me de commande acoustique.- acoustic control me.

Sur la figure 1, on a représenté un moteur d'avion à turbine à gaz à dérivation équipé d'un système de combustion principal et d'un système de post-combus, tion selon la présente invention. Le moteur d'avion 1 comporte un corps 3, un conduit de dérivation 5 situé  In Figure 1, there is shown a bypass gas turbine aircraft engine equipped with a main combustion system and a post-combustion system, tion according to the present invention. The aircraft engine 1 comprises a body 3, a bypass duct 5 located

entre le corps 3 et le carter 7 qui l'entoure et un sys-  between the body 3 and the casing 7 which surrounds it and a system

tème 9 de post-combustion d'échappement comprenant un cône d'échappement postérieur 11 situé sur le corps. du moteur 3, une chambre de postcombustion 13 à.l'intérieur du canal d'éjection.14, un mélangeur annulaire d'échappement 15 et une tuyère de propulsion finale 17. Le conduit de 5. dérivation 5 est alimenté en air dérivé par une soufflante frontale 21,qi alimente également le corps du moteur 3, la soufflante 21 étant mue par un arbre (non représenté sur la figure) solidaire de l'étage de turbine final 23 du corps 3.L'air dérivé 19 passe par les ouvertures 25 du  exhaust post-combustion device 9 comprising a posterior exhaust cone 11 located on the body. of the engine 3, a post-combustion chamber 13 inside the ejection channel. 14, an annular exhaust mixer 15 and a final propulsion nozzle 17. The bypass 5. duct 5 is supplied with air bypassed by a front blower 21, which also supplies the body of the engine 3, the blower 21 being driven by a shaft (not shown in the figure) integral with the final turbine stage 23 of the body 3. The derived air 19 passes through the openings 25 from

mélangeur annulaire 15 à l'extrémité du conduit de dériva-  ring mixer 15 at the end of the bypass

tion et se mélange avec au moins la partie circonférentiel-  tion and mixes with at least the circumferential part-

le des gaz chauds 27 de post-combustion de la turbine sor-  the hot gas 27 afterburner from the turbine

tant du corps du moteur 3 avant que le flux résultant du  both from the engine body 3 before the flow resulting from the

mélange ne gagne l'atmosphère.mixture does gain the atmosphere.

Le corps du moteur 3 comporte un étage de com-  The body of the motor 3 comprises a stage of com-

presseur moyenne pression 29 qui reçoit de l'air basse pres-  medium pressure presser 29 which receives low pressure air

sion de la soufflante 21, unétage de compresseur haute pression 31, une chambre de combustion annulaire 33, un étage de turbine haute pression 35, un étage de turbine moyenne pression 37 et l'étage de turbine basse pression 23 mentionné plus haut. Le flux du fioul dans les chambres de combustion 33 est commandé par le système d'alimentation  blower 21, a high pressure compressor stage 31, an annular combustion chamber 33, a high pressure turbine stage 35, a medium pressure turbine stage 37 and the low pressure turbine stage 23 mentioned above. The flow of fuel oil in the combustion chambers 33 is controlled by the supply system

de fioul 99.fuel oil 99.

Pendant une grande partie du temps de fonction-  During a large part of the operating time-

nement, toute la poussée du moteur 1 est produite par la combustion du fioul dans les chambres de combustion 33.Le  All the thrust from engine 1 is produced by the combustion of fuel oil in combustion chambers 33.

fioul arrive dans les chambres 33 par les conduits d'ali-  fuel oil arrives in rooms 33 via supply lines

mentation 100 qui sont reliés à l'une de leurs extrémités à une tubulure d'alimentation commune 102 ceinturant le  100 which are connected at one end to a common supply tube 102 surrounding the

corps du moteur 3. La tubulure d'alimentation est alimen-  motor body 3. The supply manifold is supplied

tée parune canalisation principale 104 traversant le con-  main line 104 crossing the con-

duit de dérivation 5 et protégée par un carter, La canali-  branch 5 and protected by a casing, The canali-

sation d'alimentation 104 reçoit le fioul provenant de l'unité principale de commande du fioul 106, L'installation est sujette au phénomène connu de grondement de combustion. Dans ce cas particulier le phénomène est causé par l'instabilité de la combustion dans  The supply station 104 receives the fuel oil coming from the main fuel oil control unit 106. The installation is subject to the known phenomenon of combustion rumble. In this particular case the phenomenon is caused by the instability of combustion in

les chambres de combustion 33,qui produit l'inversion momen-  the combustion chambers 33, which produces the momentary inversion

tanée du flux des gaz dans les chambres. Le-processus 6.  gas flow in the rooms. The-process 6.

physique exact, responsable de cette instabilité de com-  exact physical, responsible for this instability of com-

bustion dans les chambres 33,fait l'objet de controverse.  bustion in rooms 33, is the subject of controversy.

Lorsque l'on demande au moteur d'avion 1 un sucroît de poussée qui ne peut être obtenu par combustion de fioul dans l'étage de combustion 33, on met alors en service la chambre de post-combustion 13. Une unité de commande 39 du fioul de post-combustion incluse dans le système d'alimentation en fioul du moteur autorise la  When the aircraft engine 1 is asked for a thrust boost which cannot be obtained by combustion of fuel oil in the combustion stage 33, the post-combustion chamber 13 is then put into service. A control unit 39 post-combustion oil included in the engine oil supply system allows the

circulation du fioul, par les canalisations d'alimenta-  circulation of fuel oil, via the supply lines

tion 41,dans une tubulure circulaire 43 supportée par des  tion 41, in a circular tube 43 supported by

jambes de force 45 et située concentriquement à l'inté-  struts 45 and located concentrically inside

rieur du canal d'éjection 14. Les canalisations d'alimen-  of the ejection channel 14. The supply lines

tation sont protégées par les jambes de force 45. Le fioul est pulvérisé dansla zone de la flamme par des trous (non représentés) percés sur le bord aval de la tubulure. Un accrocheur de flamme ou stabilisateur 47 comporte une couronne à section en V située en aval de la tubulure 43  tation are protected by the struts 45. The fuel oil is sprayed into the flame zone by holes (not shown) drilled on the downstream edge of the pipe. A flame catcher or stabilizer 47 comprises a crown with a V-section located downstream of the tube 43

pour engendrer une zone dans laquelle se forment des tur-  to generate an area in which tur-

bulences,afin d'aider la combustion, et pour créer une  bulences, to aid combustion, and to create a

zone o la vitesse du flux soit réduite, afin que la flam-  area where the flow speed is reduced, so that the flame

me de post-combustion ne soit pas soufflée par les gaz  afterburner is not blown by gases

d'échappement de la turbine 27.turbine exhaust 27.

Les systèmes de post-combustion sont généralement sujets au vrombissement de postcombustion et il est connu que ce phénomène est associé à l'instabilité dynamique de la combustion dans le système. Le processus physique exact responsable de cette instabilité fait l'objet d'une controverse.  Post-combustion systems are generally subject to post-combustion roar and it is known that this phenomenon is associated with dynamic instability of combustion in the system. The exact physical process responsible for this instability is controversial.

On soutient ici que dans les deux cas; de combus-  It is argued here that in both cases; of combustion-

tion instable décrits ci-dessus, le processus selon lequel la combustion instable se produit est analogue à. celui qui apparaît dans un tube de Rijke, comme on l'a représenté sur  tion unstable described above, the process by which unstable combustion occurs is analogous to. the one that appears in a Rijke tube, as we represented on

la figure 2.Figure 2.

En se reportant à. la figure 2, on voit qu'un tube de Rijke consiste simplement en un tube vertical 51, 7. souvent de cuivre ou d'un autre. métal qui est équipé à proximité de son extrémité inférieure par un treillis  Referring to. Figure 2, we see that a Rijke tube simply consists of a vertical tube 51, 7. often copper or another. metal which is fitted near its lower end by a trellis

métallique 53 tendu sur toute la section du tube. Lors-  metallic 53 stretched over the entire section of the tube. When-

que le treillis est chauffé, que ce soit au moyen d'une résistance électrique (non représentée ici) que ce soit au moyen d'un brileur à gaz 55, une résonance acoustique se produit dans le tube. Cela résulte du transfert de chaleur du treillis à l'air 56 passant à travers le  that the mesh is heated, whether by means of an electrical resistance (not shown here) or by means of a gas burner 55, an acoustic resonance occurs in the tube. This results from the transfer of heat from the mesh to the air 56 passing through the

treillis, dû à la convection dans le tube. La combinai-  lattice, due to convection in the tube. The combination

son du courant de convection ascendant avec les oscilla-  sound of convective updraft with oscillating

tions acoustiques aux modes naturels du tube se traduit par un transfert de chaleur par l'air plus important quand  Acoustic reactions to the natural modes of the tube results in greater heat transfer through the air when

l'air est condensé que quand il est raréfié, et si l'éner-  air is condensed only when it is scarce, and if the energy

gie gagnée par le treillis est plus importante que l'éner-  Gie gained by the trellis is more important than the energy

gie perdue aux extrémités du tube, ou partout ailleurs,  lost at the ends of the tube, or anywhere else,

le mouvement de résonance accumule de plus en plus d'éner-  the resonant movement accumulates more and more

gie (c'est-à-dire:la résonance est forcée) jusqu'à ce que les gains et les pertes d'énergie s'équilibrent. Le tube résonne principalement à sa fréquence fondamentalejcomme un tuyau d'orgue. Il faut mentionner qu'un treillis n'est pas indispensable à la mise en oeuvre de cette  gie (i.e., resonance is forced) until the gains and losses of energy balance. The tube mainly resonates at its fundamental frequency like an organ pipe. It should be mentioned that a trellis is not essential for the implementation of this

expérience: une simple flamme peut suffire.  experience: a simple flame may suffice.

Plus généralement, ce phénomène illustre le  More generally, this phenomenon illustrates the

fait que des ondes acoustiques passant à travers une sour-  causes acoustic waves to pass through a source

ce de chaleur,que ce soit un treillis chauffé ou une flam-  that of heat, whether it's a heated mesh or a flam-

me,peuvent être amplifiées par la source de chaleur ce qui engendre des perturbations acoustiques importantes si la  me, can be amplified by the heat source which generates significant acoustic disturbances if the

source de chaleur est située à l'intérieur ou à proximi-  heat source is located inside or near

té d'un résonateur. Comme. la chambre de combustion 13 (figure 1) émet une flamme intense à l'intérieur du canal  tee of a resonator. As. the combustion chamber 13 (FIG. 1) emits an intense flame inside the channel

d'éjection 14 et à proximité d'objets possédant leur pro-  ejection 14 and near objects having their

pre fréquence de résonance, tels que l'accrocheur de flam-  pre resonant frequency, such as the flame catcher

me 47, on soutient ici que l'analogie entre le tube de Rijke et le système de post-combustion est féconde. On suggère en outre qu'une analogie tout aussi utile peut etre établie entre un tube de Rijke et une chambre de 8.  me 47, it is argued here that the analogy between Rijke's tube and the post-combustion system is fruitful. It is further suggested that an equally useful analogy can be drawn between a Rijke tube and a chamber of 8.

combustion comme celle indexée en 33.  combustion like that indexed in 33.

La présente invention s'appuie sur la considé-  The present invention is based on the consideration

ration des facteurs mentionnés plus haut. Plus généralement,  ration of the factors mentioned above. More generally,

nous nous proposons de contrôler les oscillations des réso-  we propose to control the oscillations of the reso-

nateurs excités par la combustion en changeant les condi- tions aux limites du processus de combustion au moyen d'un système de contrôle actif utilisant une boucle de réaction produisant un déphasage. Cette commande est donnée par un excitateur approprié, un diaphragme vibrant par exemple, qui modifie les conditions aux limites et change la nature  igniters excited by combustion by changing the boundary conditions of the combustion process by means of an active control system using a feedback loop producing a phase shift. This command is given by an appropriate exciter, a vibrating diaphragm for example, which modifies the boundary conditions and changes the nature

des. oscillations fondamentales en augmentant l'énergie per-  of. fundamental oscillations by increasing the energy per-

due par cycle d'oscillations jusqu'à ce que la résonance ne  due per cycle of oscillations until resonance does

puisse s'établir davantage.can establish itself further.

L'essence de l'invention est la correction de l'instabilité de la combustion,laquelle donne naissance, dans les moteurs à turbine â gaz, aux effets indésirables  The essence of the invention is the correction of the instability of combustion, which gives rise, in gas turbine engines, to undesirable effects

mentionnés plus haut.E:l'absence du contrôle actif se-  mentioned above E: the absence of active control is

lon l'invention, on peut dire que le processus de combus-  According to the invention, it can be said that the combustion process

tion est "amorti négativement" et par conséquent instable,  tion is "negatively amortized" and therefore unstable,

alors que le contrôle actif ajoute une boucle d'amortisse-  while active control adds a damping loop

ment positif qui rend la combustion stable. Bien entendu, l'invention diffère des techniques "anti-bruit" connues puisque selon l'invention on élimine la source du bruit plutôt que d'en combattre simplement les effets. On peut  positive which makes combustion stable. Of course, the invention differs from known "anti-noise" techniques since, according to the invention, the source of the noise is eliminated rather than simply combating its effects. We can

apprécier cette différence en comparant la présente divul-  appreciate this difference by comparing this

gation à. un article concernant les techniques anti-bruit donné par le professeur R. Chaplin de l'Université d'Essex aux journal anglais CME (Chartered Mechanical Engineer)  gation to. an article concerning anti-noise techniques given by Professor R. Chaplin of the University of Essex to the English newspaper CME (Chartered Mechanical Engineer)

de janvier 1983, pages 41 à 47 dont on donne à cette oc-  from January 1983, pages 41 to 47 which are given to this occ-

casion les références.case references.

Le procédé selon l'-invention a été appliqué avec succès pour annuler l'instabilité de la combustion dans un tube de Rijke excité par une flamme, comme il est montré sur la figure 3. Sur la figure 3 est représenté un tube 51 et un treillis 53 (facultatif) tels qu'ils ont 9. été décrits plus haut. Toutefois l'alimentation en gaz se fait par une canalisation 61, à l'intérieur du tube 51, sous le treillis 53, de sorte que le gaz brtle en une flamme 63 répartie au-dessus de la surface supérieure du treillis 53. En fonctionnement, le tube 51 émet un son correspondant principalement à sa fréquence fondamentale, la flamme 63 manifestant de façon visible une combustion instable à cette fréquence. Le système de contrôle était une boucle de réaction fermée 65. Un microphone 67 était enfermé dansl'extrémité supérieure du tube 51 (cette extrémité du tube est très éloignée de la flamme 63) pour capter le son. Le signal du microphone passait dans un filtre électronique 69 réglé pour ne laisser passer que le mode fondamental du signal (correspondant au mode fondamental du tube 51), puis passait dans un déphaseur variable 71, puis était amplifié par un amplificateur  The method according to the invention has been successfully applied to cancel the instability of combustion in a Rijke tube excited by a flame, as shown in Figure 3. In Figure 3 is shown a tube 51 and a lattice 53 (optional) as described above. However, the gas is supplied by a pipe 61, inside the tube 51, under the trellis 53, so that the gas burns in a flame 63 distributed above the upper surface of the trellis 53. In operation , the tube 51 emits a sound corresponding mainly to its fundamental frequency, the flame 63 visibly manifesting unstable combustion at this frequency. The control system was a closed feedback loop 65. A microphone 67 was enclosed in the upper end of the tube 51 (this end of the tube is very far from the flame 63) to pick up the sound. The signal from the microphone passed through an electronic filter 69 set to let pass only the fundamental mode of the signal (corresponding to the fundamental mode of the tube 51), then passed through a variable phase shifter 71, then was amplified by an amplifier

à gain variable 73,puis alimentait un haut-parleur 75 pla-  variable gain 73, then powered a 75-speaker

cé à proximité del'extrémité inférieure du tube 51. Lors-  close to the lower end of the tube 51. When

que le tube résonnait à cause de l'instabilité de la com-  that the tube resonated due to the instability of the com-

bustion de la flamme 63, on s'aperçut que l'instabilité de la combustion, et par suite la résonance, pouvaient être réduites ou stoppées à volonté en agissant sur le gain de l'amplificateur 73 et sur la valeur du déphasage  bustion of the flame 63, it was found that the instability of the combustion, and consequently the resonance, could be reduced or stopped at will by acting on the gain of the amplifier 73 and on the value of the phase shift

que le déphaseur 71 imposait au signal d'entrée. L'obser-  that the phase shifter 71 imposed on the input signal. The observe-

vation de la flamme 63 montra que l'instabilité visible de la flamme était éliminée ainsi que le bruit, et l'on s'aperçut ainsi qu'une fois obtenue la stabilité de la  the flame 63 showed that the visible instability of the flame was eliminated as well as the noise, and it became apparent that once the stability of the flame was obtained

combustion, le gain de l'amplificateur 73 pouvait être con-  combustion, the gain of amplifier 73 could be con-

sidérablement réduit. Cela montra que la puissance utili-  dramatically reduced. This showed that the power used

sée pour contr8ler les oscillations était bien moindre une fois que l'on avait obtenu une combustion sensiblement  sée to control the oscillations was much less once one had obtained a combustion appreciably

stab.ie car la source de bruit avait été sensiblement élimi-  stab.ie because the noise source had been significantly eliminated

née; le haut-parleur 75 n'avait qu'à délivrer la puissan-  born; the speaker 75 only had to deliver the power

ce suffisante pour maintenir la stabilité, c'est-à-dire pour prévenir l'établissement des oscillations. Dans les 10. systèmes anti-bruit connus la puissance anti-bruit doit être maintenue dans sa totalité dans toutes les phases de fonctionnement car seul le bruit perturbateur est  this sufficient to maintain stability, that is to say to prevent the establishment of oscillations. In the known 10. anti-noise systems the anti-noise power must be maintained in its entirety in all the operating phases because only the disturbing noise is

combattu, pas sa source.fought, not its source.

Nous attirons l'attention sur le fait que l'ex- périence décrite cidessus met en évidence à la fois l'élimination substantielle de la fréquence de résonance fondamentale à l'intérieur du tube 51 et l'élimination substantielle de l'instabilité de l'échange dynamique de chaleur (manifeste dans les conditions de combustion  We draw attention to the fact that the experience described above highlights both the substantial elimination of the fundamental resonant frequency inside the tube 51 and the substantial elimination of the instability of the '' dynamic heat exchange (manifest in combustion conditions

instables de la flamme 63) qui donne naissance au bruit.  unstable flame 63) which gives rise to noise.

En s'attaquant à la fréquence de résonance fondamentale on élimine sensiblement;au niveau du treillïssle transfert  By attacking the fundamental resonant frequency, it is substantially eliminated; at the level of the trellis, the transfer

de chaleur préférentiel durant la condensation de la colon-  preferential heat during the condensation of the colon

ne d'airrésonnant et les pertes aux limites du système de-  no air resonant and the losses at the limits of the system

viennent plus importantes que la chaleur d'entrée, ce qui  come more important than the input heat, which

permet de maintenir la stabilité.helps maintain stability.

A la place du microphone 67 utilisé précédemment, on peut employer un photomultiplicateur (non représenté  Instead of the microphone 67 used previously, a photomultiplier can be used (not shown

ici) qui regarde la flamme 63 par l'intermédiaire d'un mi-  here) looking at the flame 63 through a half

roir (non représenté ici) disposé au-dessus de l'extrémité supérieure du tube 51. Comme le signal enregistré par le microphone, le signal enregistré par le photomultiplicateur  black (not shown here) arranged above the upper end of the tube 51. Like the signal recorded by the microphone, the signal recorded by the photomultiplier

pourrait comporter une composante de la fréquence fonda-  could include a component of the fundamental frequency

mentale des instabilités de combustion, et cet autre para-  combustion instabilities, and this other para-

mètre oscillant du processus pourrait être utilisé dans un  oscillating meter of the process could be used in a

système de contrôle similaire pour obtenir les mêmes résul-  similar control system to achieve the same results

tats que ceux décrits plus haut.states than those described above.

En se reportant à la figure 1, nous pouvons main-  Referring to Figure 1, we can now-

tenant examiner les modes de réalisation de l'invention.  taking examining the embodiments of the invention.

Tout d'ahord,en ce qui concerne le sytème de poat-combus-  First of all, with regard to the poat-combus system-

tion, on voit que lors du fonctionnement de la chambre de post-combustion, le bruit dans le canal d'éjection 14, incluant le vromhissement de postcombustion, est capté par un microphone 81 fixé sur la paroi externe du mélangeur 11. annulaire d'échappement 15, à proximité de l'accrocheur de flamme 47. Le microphone est fixé de façon qu'il  tion, it can be seen that during operation of the post-combustion chamber, the noise in the ejection channel 14, including the post-combustion roar, is picked up by a microphone 81 fixed on the external wall of the mixer 11. annular exhaust 15, near the flame catcher 47. The microphone is fixed so that it

soit refroidit par le flux d'air dérivé circulant au-  either cooled by the bypass air flow circulating

tour du mélangeur annulaire.Le signal capté par le micro-  the ring mixer. The signal picked up by the micro-

phone 81 passe dans l'unité de commande 82,placée sur le carter extérieur du moteur, o il est filtré par un filtre passe-bas 83 (voir l'encart) /lequel ne laisse passer que les fréquences de la gammne du vrombissement de post-combustion supputée. Après avoir été déphasé par le  phone 81 goes into the control unit 82, placed on the outer casing of the engine, where it is filtered by a low-pass filter 83 (see insert) / which only lets through the frequencies of the roaring assumed post-combustion. After being out of phase with the

déphaseur variable 85,le signal est amplifié par un ampli-  variable phase shifter 85, the signal is amplified by an amplifier

ficateur à gain variable 87 puis envoyé à un diaphgrame excité par des forces électromagnétiques 91, ou à un haut-parleur en service continu qui constitue une partie  variable gain ficitor 87 then sent to a diaphgrame excited by electromagnetic forces 91, or to a loudspeaker in continuous service which constitutes a part

de l'extrémité aval (tronquée) du cône d'échappement 11.  from the downstream (truncated) end of the exhaust cone 11.

Avantageusement le signal est acheminé vers l'excita-  Advantageously, the signal is routed to the exciter.

teur électromagnétique par un câble passant dans une jambe de force 12 qui est une des armatures de guide de  electromagnetic tor by a cable passing through a strut 12 which is one of the guide bars of

sortie pour la turbine 23.outlet for turbine 23.

Le gain de l'amplificateur 87 et le réglage  The gain of amplifier 87 and the setting

du déphaseur 85 sont camiandés automatiquement par une uni-  of the phase shifter 85 are automatically controlled by a

té de surveillance 93 qui agit sur le signal provenant du filtre 83 pour en déterminer la force (l'amplitude) et qui  monitoring tee 93 which acts on the signal from the filter 83 to determine its strength (amplitude) and which

modifie le gain de l'amplificateur 87 et le déphasage engen-  modifies the gain of amplifier 87 and the phase shift generated

dré par le déphaseur 85 pour obtenir un signal du filtre 83 minimal. Lorsque le vrombissement de post-combustion est capté, l'unité de commande 82 ajuste la vibration du  dred by the phase shifter 85 to obtain a minimum signal from the filter 83. When the post-combustion roar is detected, the control unit 82 adjusts the vibration of the

diaphragme 91 pour contrecarrer la fréquence de vrombisse-  diaphragm 91 to counter the frequency of whirring-

ment, réduisant de ce. fait l'entrée de chaleur excitant  ment, reducing this. makes the heat entry exciting

la fréquence du vrombissement et contrôlant de façon adéqua-  the frequency of the humming and controlling adequately

te, voire êliminant,le prohlème de vrombissement d'une fa-  te, or even eliminating, the roaring prohlem of a fa-

çon analogue à celle utilisée pour le contr8le du proces-  lesson analogous to that used for process control

sus se déroulant dans le tube de Rijke décrit plus haut.  above taking place in the Rijke tube described above.

Il convient de noter quedans la mesure o l'on a traité le problème de vrombissement à sa source, le régime de  It should be noted that to the extent that the roaring problem at its source has been dealt with, the

puissance continu requis par l'excitateur électromagnéti-  continuous power required by the electromagnetic exciter

que 92,quand le processus de combustion est stabilisé,sera 12.  that 92, when the combustion process is stabilized, will be 12.

bien moindre que celui requis pour provoquer la stabili-  much less than that required to bring about stabilization

sation. Des variantes sont possibles dans le système de  station. Variants are possible in the

contrôle du vrombissement de post-combustion décrit ci-  control of the post-combustion buzz described above

dessus. Par exemple,on peut capter divers paramètres  above. For example, we can capture various parameters

oscillants du processus oscillatoire engendré par la com-  of the oscillatory process generated by the

bustion; le microphone 8-1 pourrait tre remplacé par des  bustion; the microphone 8-1 could be replaced by

transducteurs de pression statique ou totale lesquels con-  static or total pressure transducers which

trôleraient les variations de pression associées à l'ins-  monitor the variations in pressure associated with the

tabilité de la combustion autour de l'accrocheur de flam-  burnability around the flame catcher

me 47. De mbme, le microphone 81 pourrait être remplacé par un guide de lumière.réeistant aux températures élevées, relié à un assemblage de photodiodes placé sur le carter externe du moteur. L'assemblage de photodiodes agirait directement sur la fréquence de la combustion instable par une ànission de lumière variable, comme il a été mentionné  me 47. Likewise, the microphone 81 could be replaced by a light guide. resistant to high temperatures, connected to an assembly of photodiodes placed on the external casing of the motor. The assembly of photodiodes would act directly on the frequency of unstable combustion by a variable light emission, as mentioned

à propos du'tube de Rijke. Cela aurait l'avantage d'évi-  about Rijke's tube. This would have the advantage of

ter la possibilité d'une rétroaction acoustique du dia-  ter the possibility of an acoustic feedback of the dia-

phragme 91 sur le microphone 81. Dans un autre mode de réalisation,un transducteur de vibration piézo-électrique  phrase 91 on the microphone 81. In another embodiment, a piezoelectric vibration transducer

pourrait être fixé à l'extérieur du mélangeur d'échappe-  could be attached to the outside of the exhaust mixer

ment annulaire 15 pour capter les vibrations du métal pro-  annular 15 to capture the vibrations of the metal

duites par le vrombissement de post-combustion. En outre, au lieu de placer le diaphragme vibrant 91 dans le cône d'échappement,on pourrait envisager de l'insérer dans la  pickled by the post-combustion roar. In addition, instead of placing the vibrating diaphragm 91 in the exhaust cone, one could consider inserting it into the

paroi du canal d'échappement 14.wall of the exhaust channel 14.

Un autre procédé pour changer les conditions aux limites du proceasus de combustion instable pourrait  Another method of changing the boundary conditions of the unstable combustion process could

consister à faire vibrer l'accrocheur de flamme 47 à nou-  consist in vibrating the flame catcher 47 again

J,J,

veau au moyen d'excitateurs électromagnétiques ou élec-  calf by means of electromagnetic or electric exciters

tromécaniques.Cela modulerait le flux du fioul et les gaz de combustion autour del'accrocheur de flamme 47, Une autre possibilité consiste à ajouteryde façon  This would modulate the flow of fuel oil and the combustion gases around the flame catcher 47, Another possibility is to add

modulée/ de l'air dérivé sur le compresseur au flux d'échap-  modulated / bypass air on the compressor to the exhaust flow

pementde la turbine à travers une surface poreuse placée 13.  pementde the turbine through a porous surface placed 13.

dans ce flux, telle une portion perforée du cône d'échap-  in this flow, like a perforated portion of the exhaust cone

pement 11 disposée comme le diaphragme 91, la modulation  pement 11 arranged like the diaphragm 91, the modulation

étant produite par un clapet commandé par l'unité de com-  being produced by a valve controlled by the control unit

mande 82 et travaillant en liaison de phase contrôlée avec la fréquence de vrombissement. Cela modulerait à tout instant les proportions relatives d'air et de fioul dans le processus de combustion. La modulation de la pression d'alimentation du fioul dans le système de post- combustion  mande 82 and working in controlled phase link with the buzzing frequency. This would at all times modulate the relative proportions of air and fuel oil in the combustion process. The modulation of the fuel oil supply pressure in the afterburner system

en liaison de phase contrôlée avec la fréquence de vrombis-  in controlled phase link with the frequency of whirring

sement est peut être un meilleur procédé pour obtenir une modulation rapide des proportions relatives d'air et de fioul. Là encore, cela corrigerait l'instabilité de la combustion à sa source (et, par là, le transfert à la  This may be a better method for quickly modulating the relative proportions of air and fuel oil. Again, this would correct the instability of combustion at its source (and thereby transfer to the

fréquence de vrombissement d'une énergie variable cycli-  buzzing frequency of a cyclic variable energy

quement).only).

La possibilité, mentionnée en dernier lieu, de  The possibility, mentioned last, of

moduler la pression de l'alimentation du fioul est spéci-  modulating the oil supply pressure is specific

fiquement utilisée pour combattre le grondement de combus-  fiquely used to combat the roar of combustion-

tion du système de combustion principal représenté sur la  tion of the main combustion system shown in the

figure 1. La technique de base pour produire une telle modula-  figure 1. The basic technique for producing such a modula-

tion du flux du fioul est naturellement utilisable pour  tion of the oil flow is naturally usable for

combattre l'une et l'autre manifestation de l'instabili-  combat both manifestations of instability

té de la combustion.combustion tee.

Dans le mode de réalisation de l'invention con-  In the embodiment of the invention,

cernant le système de combustion principal du moteur, les oscillations de la pression dans les chambres de combustion 33 dues à l'instabilité de la combustion, comme cela a été mentionné plus haut sont captées par un capteur de vibration 108 fixé à l'intérieur du carter de coebustion 109. Le capteur 108 capte toutes les - vibrations se produisant dans le carter 109,qui incluent celles qui sont  surrounding the main combustion system of the engine, the oscillations of the pressure in the combustion chambers 33 due to the instability of combustion, as was mentioned above are sensed by a vibration sensor 108 fixed inside the coebustion casing 109. The sensor 108 picks up all the vibrations occurring in the casing 109, which include those which are

dues au phénomène de grondement dé combustion;avantageusement ce cap-  due to the phenomenon of roaring combustion; advantageously this cap-

teur peut être un transducteur piézoélectrique résistant à haute température.La tension variable engendrée par le capteur 108 en réponse aux vibrations passe dans l'unité  This may be a piezoelectric transducer resistant to high temperature. The variable voltage generated by the sensor 108 in response to vibrations passes through the unit.

de commande 110 fixée sur le carter extérieur 105 du mo-  110 attached to the outer casing 105 of the mo-

teur. L'unité de commande 110 est semblable, quant à son 14.  tor. The control unit 110 is similar, in terms of its 14.

fonctionnement interne,à l'unité de contrôle 82 dé-  internal operation, at the 82 control unit

crite ci-dessus: à la différence du filtrage des fré-  above, unlike filtering the frequencies

quences, car les fréquences qu'elle laisse passer sont celles du grondement de combustion qui a une gamme de fréquences différente de celle du vrombissement de post-  quences, because the frequencies which it lets pass are those of the roar of combustion which has a range of frequencies different from that of the roar of post-

combustion. La description plus détaillée de l'unité  combustion. The more detailed description of the unit

de contrôle 82,donnée plus haut, suffira donc pour l'uni-  82, given above, will therefore suffice for the uni-

*té de commande 110.* control tee 110.

La sortie de l'unité de commande 110 est un si-  The output of the control unit 110 is a si-

lo gnal capable d'agir sur un diaphragme (ou un piston) exci-  lo gnal capable of acting on a diaphragm (or a piston) exci-

té par des forces électromagnétiques faisant partie d'une  electromagnetic forces forming part of a

petite chambre remplie de fioul 112, laquelle est en com-  small chamber filled with fuel oil 112, which is in com-

munication avec la canalisation d'alimentation principale 104. Le diaphragme vibre et module ainsi la pression  munication with main supply line 104. The diaphragm vibrates and thus modulates the pressure

d'alimentation du fioul aux brtleurs 114 dans les cham-  supplying fuel oil to burners 114 in the rooms

bres de combustion 33. La modulation est ondulatoire et  bres de combustion 33. The modulation is wave-like and

elle est réglée par l'unité decommande 110 pour contre-  it is adjusted by the control unit 110 for counter

carrer la fréquence du grondement de combustion, la fré-  the frequency of the roar of combustion, the frequency

quence et l'amplitude de l'onde étant continuellement  frequency and amplitude of the wave being continuously

ajustées par l'unité de commande 110 pour réduire au mini-  adjusted by control unit 110 to minimize

mum le signal capté par le capteur 108. Cela a naturelle-  mum the signal received by the sensor 108. This has natural-

ment le même effet bénéfique que celui qui était dé-  the same beneficial effect as that which was

crit à propos du contrôle du vrombissement de post-com-  written about post-com roar control

bustion au moyen du diaphragme vibrant 91 placé dans le  bustion by means of the vibrating diaphragm 91 placed in the

cône d'échappement, mais la condition aux limites du pro-  exhaust cone, but the boundary condition of the pro-

cessus de combustion, qui n'est plus le même, est la pres-  cessation of combustion, which is no longer the same, is the pres-

sion instantanée d'alimentation en fioul de la flamme et non pas le niveau de pression acoustique à proximité de la flamme.Un.autre moyen pour produire la modulation du  Instantaneous fuel oil supply to the flame and not the sound pressure level near the flame. Another means of producing modulation of the

fioul consisterait à placer, dans la canalisation d'ali-  fuel oil would consist in placing, in the supply line

mentation du fioul, un clapet à fermeture variable com-  fuel oil, a variable closing valve

mandé par un solênoide.mandated by a solenoid.

Bien que l'on ait décrit le capteur 108 comme  Although sensor 108 has been described as

étant un transducteur piézo-électrique détectant les vi-  being a piezoelectric transducer detecting vi-

brations dues au grondement de combustion dans la chambre de combustion,ilserait possible de capter directement les 15.  brations due to the roar of combustion in the combustion chamber, it would be possible to collect the 15 directly.

variations de pression correspondantes au moyen d'une son-  corresponding pressure variations by means of a sound-

de de pression reliée à un transducteur approprié. La sonde serait introduite à travers la paroi des chambres de combustion 33 par l'un des orifices d'air de dilution (non représentés ici) et serait refroidie par le flux d'air y circulant. De mIme, une autre possibilité serait d'utiliser une sonde optique connectée à un assemblage  of pressure connected to a suitable transducer. The probe would be introduced through the wall of the combustion chambers 33 through one of the dilution air orifices (not shown here) and would be cooled by the air flow circulating there. Similarly, another possibility would be to use an optical probe connected to an assembly

de photodiodes, comme il a été mentionné plus haut à pro-  photodiodes, as mentioned above in pro-

pos du mode de réalisation de la post-combustion. Avec un refroidissement adéquat il serait possible également de placer, un capteur microphonique à l'intérieur du carter  pos of the embodiment of the post-combustion. With adequate cooling, it would also be possible to place a microphone sensor inside the housing

de combustion 109 pour capter le grondement de combus-  109 to capture the roar of combustion-

tion. L'utilisation d'un dispositif excitateur de type haut-parleur n'a pas été mentionné à propos du système  tion. The use of a speaker-type exciter has not been mentioned about the system

de combustion principal pour cette raison que l'installa-  for this reason that the installation

tion d'un tel dispositif à proximité des chambres de com-  tion of such a device near the

bustion 33 pose des problèmes dont nous sommes cons-  bustion 33 poses problems which we are cons-

cients; néanmoins l'utilisation d'un dispositif à diaphrag-  customers; however, the use of a diaphragm device

me vibrant pour contrecarrer l'instabilité de la combus-  vibrating to counteract the instability of the combustion

tion par la transmission d'ondes de pression à travers les gaz de combustion dans la chambre de combustion  tion by the transmission of pressure waves through the combustion gases in the combustion chamber

n'est pas à exclure du domaine de l'invention.  is not to be excluded from the scope of the invention.

Bien qu'un moyen d(eexcitation unique par système  Although a unique means of excitation per system

ait été mentionné plus haut, en l'occurrence un diaphrag-  was mentioned above, in this case a diaphragm

me vibrant, plusieurs excitateurs semblables pourraient être placés dans des endroits appropriés du système, si  vibrating, several similar exciters could be placed in appropriate places in the system, if

cela s'avérait nécessaire.it was necessary.

Les unités de commande 82 et 110 peuvent utiliser des circuits électroniques analogues, cependant pour  The control units 82 and 110 can use similar electronic circuits, however for

qu'elles aient de bonnes vitesses de réaction et de comman-  that they have good reaction and control speeds

de, il est préférable qu'elles fonctionnent en digital, l'organe de commande 93 étant un microprocesseur et les  of, it is preferable that they operate in digital, the control member 93 being a microprocessor and the

unités 83 et 87 comportant des convertisseurs analogique-  units 83 and 87 with analog converters

digital et digital-analogique selon la nécessité.  digital and digital-analog as required.

16. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et de  16. The present invention is not limited to the exemplary embodiments which have just been described, it is on the contrary liable to modifications and

variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art.  variants which will appear to those skilled in the art.

17.17.

Claims (10)

REVENDICATIONS 1 - Système de combustion pour moteur à tur-  1 - Combustion system for a turbo engine bine à gaz,caractérisé en ce que le système de combustion (9, 99) comprend une boucle de réaction (81, 82, 91, 108, 110, 112) pour le contrble de l'instabilité de la combus- tion dans le système de combustion, la boucle de réaction comportant; - des moyens de captage (81, 108) pour capter un paramètre du processus de combustion instable, variant cycliquement et émettre un signal lui correspondant; - des moyens de commande (82,110) pour déphaser et amplifier le signal émis par les moyens de captage; et  gas bine, characterized in that the combustion system (9, 99) comprises a reaction loop (81, 82, 91, 108, 110, 112) for controlling the instability of combustion in the system combustion, the reaction loop comprising; - capture means (81, 108) for capturing a parameter of the unstable combustion process, varying cyclically and emitting a signal corresponding thereto; - control means (82,110) for phase shifting and amplifying the signal emitted by the capture means; and - des moyens d'excitation pour changer les con-  - means of excitation to change con- ditions aux limites du processus de combustion conformé-  editions at the limits of the combustion process in accordance with ment au signal déphasé et amplifié; lesdits moyens de commande (82, 110) comportant des moyens de réglage (85, 87, 93) poir ajuster la force  ment to the phase shifted and amplified signal; said control means (82, 110) comprising adjustment means (85, 87, 93) for adjusting the force du signal du capteur et faire varier la valeur du dépha-  of the sensor signal and vary the value of the sage et de l'amplification du signal de façon à obtenir  wise and amplifying the signal so as to get un signal du capteur de force minimale, moyens grâce(aux-  a minimum force sensor signal, means through ( quels l'instabilité de la combustion est sensiblement éliminée.  which combustion instability is substantially eliminated. 2 - Système de combustion selon la revendica-  2 - Combustion system according to the claim tion 1, caractérisé en ce que les moyens de commande (82, 110) comportent:  tion 1, characterized in that the control means (82, 110) comprise: - des moyens de filtrage passe-bas (83) appro-  - low-pass filtering means (83) suitable for priés, pour laisser passer une ganmme prédéterminée des  prayed, to let pass a predetermined range of fréquences du paramètre du processus de combustion ins-  frequencies of the combustion process parameter ins- table, variant cycliquement; -. un déphaseur variable (85) pour déphaser le  table, varying cyclically; -. a variable phase shifter (85) for phase shifting the signal sortant des moyens de captage (82) d'une quanti-  signal leaving the means (82) for capturing a quantity té variable; -un amplificateur à. gain variable (87) pour amplifier le signal déphasé d'une quantité variable; et - une unité de surveillance (93) pour ajuster la force du signal sortant du filtre passe-bas (83) 18. et pour changer le gain de l'amplificateur à gain variable (87) et le déphasage produit parle déphaseur variable  variable tee; -an amplifier. variable gain (87) for amplifying the phase shifted signal by a variable amount; and - a monitoring unit (93) for adjusting the strength of the signal leaving the low-pass filter (83) 18. and for changing the gain of the variable gain amplifier (87) and the phase shift produced by the variable phase shifter (85) jusqu'à ce que le signal sortant du filtre passe-  (85) until the signal coming out of the filter passes bas soit minimal.low be minimal. 3 - Système de combustion selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de captage (81, 108) comportent des moyens de transduction de vibration réglés pour détecter les vibrations dues au processus  3 - Combustion system according to claim 1 or 2, characterized in that the capture means (81, 108) comprise vibration transduction means adjusted to detect vibrations due to the process de combustion instable dans le système de combustion.  unstable combustion in the combustion system. 4 - Système de combustion selon la revendica-  4 - Combustion system according to the claim tion 1 ou 2, caractérisé ence que les moyens de captage  tion 1 or 2, characterized in that the collection means (81, 108) comportent des moyens de transduction de pres-  (81, 108) include pressure transduction means sion réglés pour détecter les variations de pressions dues au processus de combustion instable dans le système de  set to detect pressure variations due to the unstable combustion process in the combustion.combustion. - Système de combustion selon la revendica- tion 4, caractérisé en ce que les moyens de transduction de pression sont un microphone (81) réglé pour détecter  - Combustion system according to claim 4, characterized in that the pressure transducing means are a microphone (81) adjusted to detect les variations dans le niveau de pression acoustique.  variations in the sound pressure level. 6 - Système de combustion selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de captage (81,  6 - Combustion system according to claim 1 or 2, characterized in that the capture means (81, 108) comportent des moyens de transduction optoélectro-  108) include optoelectro- transduction means niques réglés pour détecter les variations de lumière  nics set to detect variations in light émises par le processus de combustion instable.  emitted from the unstable combustion process. 7 - Système de combustion selon l'une des reven-  7 - Combustion system according to one of the res dications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens d'exci-  dications 1 to 6, characterized in that the means of exci- tation (91, 112) comportent des moyens pour moduler le  tation (91, 112) include means for modulating the flux d'un fluide participant au processus de combustion.  flow of a fluid participating in the combustion process. 8 - Système de ccmbustion selon l'une des reven-  8 - Combustion system according to one of the res dications 1 à 6 dans lequel le$ moyens d'excitation  dications 1 to 6 in which the $ excitation means (91, 112) comportent des moyens pour engendrer des varia-  (91, 112) include means for generating variations tions de pression dans un fluide participant au processus  pressure in a fluid participating in the process de combustion.combustion. 9 - Système de combustion selon l'une des reven-  9 - Combustion system according to one of the res dications 1 à 8,caractérisé en ce que le système de com-  dications 1 to 8, characterized in that the communication system bustion (99) a une alimentation en fioul (100-106) comprenant 19. les moyens d'excitation (112), les moyens d'excitation comportant un élément à mouvement alternatif approprié pour imposer des variations de pression à l'alimentation  bustion (99) has an oil supply (100-106) comprising 19. the excitation means (112), the excitation means comprising a reciprocating element suitable for imposing pressure variations on the supply en fioul.in fuel oil. 10 - Système de combustion selon la revendication 9,caractérisé en ce que l'élément à mouvement alternatif  10 - combustion system according to claim 9, characterized in that the reciprocating element comporte un diaphragme excité par des forces électroma-  has a diaphragm excited by electromechanical forces gnétiques. 11 -Système de combustion selon la revendication  genetic. 11 - Combustion system according to claim 8,caractérisé en ce que les moyens d'excitation compor-  8, characterized in that the excitation means comprise tent un haut-parleur (91, 9.2) pour produire des varia-  try a speaker (91, 9.2) to produce varia- tions de niveau de pression acoustique à l'intérieur et  indoor sound pressure level à proximité du processus de combustion.  near the combustion process. 12 - Système de combustion selon l'une des re-  12 - Combustion system according to one of the re- vendications 1 à 11, caractérisé en ce que le système de  vendications 1 to 11, characterized in that the system of combustion est un système de post-combustion (9).  combustion is a post-combustion system (9).
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